JP3025534B2 - フッ素置換液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

フッ素置換液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子

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JP3025534B2
JP3025534B2 JP8530886A JP53088696A JP3025534B2 JP 3025534 B2 JP3025534 B2 JP 3025534B2 JP 8530886 A JP8530886 A JP 8530886A JP 53088696 A JP53088696 A JP 53088696A JP 3025534 B2 JP3025534 B2 JP 3025534B2
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智之 近藤
康宏 長谷場
靖幸 小泉
和利 宮沢
典久 蜂谷
悦男 中川
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、液晶性化合物および液被組成物に関し、更
に詳しくは3−フルオロ−4−置換フェニル基または3,
5−ジフルオロ−4−置換フェニル基を有する新規なフ
ッ素置換化合物、これを含有する液晶組成物および該液
晶組成物を用いて構成した液晶表示素子に関する。
背景技術 液晶性化合物を用いた表示素子は、時計、電卓、ワー
プロ等のディスプレイに広く利用されている。これらの
表示素子は液晶性化合物の屈折率異方性、誘電率異方性
等を利用したものである。
液晶相には、ネマチック液晶相、スメクチック液晶
相、コレステリック液晶相があるが、ネマチック液晶相
を利用したものが最も広く用いられている。また、表示
方式としては動的散乱(DS)型、配向相変形(DAP)
型、ゲスト/ホスト(GH)型、ねじれネマチック(TN)
型、超ねじれネマチック(STN)型、薄膜トランジスタ
(TFT)型等がある。
これらの表示方式で用いられる液晶性化合物は、室温
を中心とする広い温度範囲で液晶相を示し、表示素子が
使用される条件下で十分に安定であり、さらに表示素子
を駆動させるに十分な特性を持たなくてはならないが、
現在のところ単一の液晶性化合物でこの条件を満たすも
のは見いだされていない。このため数種類から数十種類
の液晶性化合物および必要によりさらに非液晶性化合物
を混合し、もって要求特性を備えた液晶組成物を調製し
ているのが実状である。これらの液晶組成物は、表示素
子が使用される条件下で通常存在する水分、光、熱、空
気に対して安定で、また電場や電磁放射に対しても安定
である上、混合される化合物に対し化学的にも安定であ
ることが要求される。また液晶組成物には、その屈折率
異方性値(Δn)および誘電率異方性値(Δε)等の諸
物性値が表示方式や表示素子の形状に依存して適当な値
を取ることが必要とされる。さらに液晶組成物中の各成
分は、相互に良好な溶解性を持つことが重要である。
なかでも、液晶表示素子の大画面化に必要な高速応答
に大きく寄与するしきい値電圧のさらなる低電圧化の要
求が高まっている。そのためにはΔεが大きな液晶性化
合物が必要である(E.Jakeman等、Phys.Lett.,39A.69
(1972))。
また、高画質化を可能とするためにはしきい値電圧の
温度による変化が小さな液晶性化合物が必要とされる。
これらの目的を達成するため、式(a)、式(b)お
よび式(c)に示す化合物が、それぞれ特開昭55−4066
0、特表平2−501311および特表平3−500413等により
知られているが、これらの化合物はΔεが未だ十分に大
きくなく、しきい値電圧の温度による変化も小さいとは
言えない。
また、式(d)および式(e)に示す化合物も、それ
ぞれ特表平3−503637および特開平4−279560により公
知である。しかし、これらの化合物はΔεは大きいもの
の液晶相温度範囲が狭い、あるいは低温下で他の液晶材
料への溶解性が十分ではないといった問題点を有する。
発明の開示 本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、特に
Δεが大きく、しきい値電圧の温度による変化が小さ
く、安定性に優れ、かつ低温下で他の液晶材料への溶解
性が改善されたフッ素置換化合物、これを含有する液晶
組成物および該液晶組成物を用いて構成した液晶表示素
子を提供することにある。
上記目的を達成するため、本願で特許請求される発明
は以下の通りである。
(1)一般式(1) (式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基
または炭素数2〜10のアルケニル基を示し(アルケニル
基中の任意のメチレン基(−CH2−)は、酸素原子(−
O−)によって置換されていてもよいが、2つ以上のメ
チレン基が連続して酸素原子に置換されることはな
い。)、mおよびnは相互に独立して0または1を示
し、A1、A2およびA3は相互に独立してトランス−1,4−
シクロヘキシレン基、環上の1つ以上の水素原子がFで
置換されていてもよい1,4−フェニレン基、ピリミジン
−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基または1,3
−ジオキサン−2,5−ジイル基を示し、Z1、Z2およびZ3
は相互に独立して−COO−、−OCO−、−(CH2−、
−CH2O−、OCH2−または共有結合を示すが、Z1、Z2およ
びZ3のうち少なくとも1つはエステル結合、−CH2O−ま
たは−OCH2−を示す。またXはCF3、CF2H、CFH2、OC
F3、OCF2HまたはCNを示し、YはHまたはFを示す。た
だしX=CNの場合は、nが0、A2はトランス−1,4−シ
クロヘキシレン基、A1は環上の1つ以上の水素原子がF
で置換された1,4−フェニレン基、Z2は共有結合、Z1
エステル結合、YはFを示す。)で示され、4−トリフ
ルオロメトキシ−3,5−ジフルオロフェニル−トランス
−4−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレートを除く
液晶性化合物。
(2)mおよびnが0である(1)に記載の液晶性化合
物。
(3)mが1、nが0である(1)に記載の液晶性化合
物。
(4)mおよびnが共に1である(1)に記載の液晶性
化合物。
(5)A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置換されて
いてもよい1,4−フェニレン基である(2)に記載の液
晶性化合物。
(6)A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基である
(2)に記載の液晶性化合物。
(7)A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン基である
(3)に記載の液晶性化合物。
(8)A2およびA3が共にトランス−1,4−シクロヘキシ
レン基、Z3が共有結合である(4)に記載の液晶性化合
物。
(9)A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置換されて
いてもよい1,4−フェニレン基、Z2が共有結合である
(7)に記載の液晶性化合物。
(10)A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z2
共有結合である(7)に記載の液晶性化合物。
(11)A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置換されて
いてもよい1,4−フェニレン基、Z1がエステル結合、Z2
が−(CH2−または共有結合、XがCN、YがFであ
る(7)に記載の液晶性化合物。
(12)A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置換されて
いてもよい1,4−フェニレン基、Z2が共有結合である
(8)に記載の液晶性化合物。
(13)A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基または
環上の1つ以上の水素原子がFで置換されていてもよい
1,4−フェニレン基、Z1が共有結合である(8)に記載
の液晶性化合物。
(14)(1)〜(13)のいずれかに記載の液晶性化合物
を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成
物。
(15)第一成分として、(1)〜(13)のいずれかに記
載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分
として、一般式(2)、(3)および(4) (式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、X1
F、Cl、OCF3、OCF2H、CF3、CF2HまたはCFH2を示し、
L1、L2、L3およびL4は相互に独立してHまたはFを示
し、Z4およびZ5は相互に独立して−(CH2−、−CH
=CH−または共有結合を示し、aは1または2を示
す。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1
種類含有することを特徴とする液晶組成物。
(16)第一成分として、(1)〜(13)のいずれかに記
載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分
として、一般式(5)、(6)、(7)、(8)および
(9) (式中、R2はF、炭素数1〜10のアルキル基または炭素
数2〜10のアルケニル基を示す。該アルキル基またはア
ルケニル基中の任意のメチレン基(−CH2−)は酸素原
子(−O−)によって置換されていてもよいが、2つ以
上のメチレン基が連続して酸素原子に置換されることは
ない。環Aはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、1,4
−フェニレン基または1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基
を示し、環Bはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、
1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5−ジイル基を
示し、環Cはトランス−1,4−シクロヘキシレン基また
は1,4−フェニレン基を示し、Z6は−(CH2−、−CO
O−または共有結合を示し、L5およびL6は相互に独立し
てHまたはFを示し、bおよびcは相互に独立して0ま
たは1を示す。) (式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示し、L7はH
またはFを示し、dは0または1を示す。) (式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基を示し、環Dお
よび環Eは相互に独立してトランス−1,4−シクロヘキ
シレン基または1,4−フェニレン基を示し、Z7およびZ8
は相互に独立して−COO−または共有結合を示し、Z9
−COO−または−C≡C−を示し、L8およびL9は相互に
独立してHまたはFを示し、X2はF、OCF3、OCF2H、C
F3、CF2HまたはCFH2を示すが、X2がOCF3、OCF2H、CF3
CF2HまたはCFH2を示す場合はL8およびL9は共にHを示
す。e、fおよびgは相互に独立して0または1を示
す。) (式中、R5およびR6は相互に独立して炭素数1〜10のア
ルキル基または炭素数2〜10のアルケニル基を示す。い
ずれにおいてもそのうちの任意のメチレン基(−CH
2−)は酸素原子(−O−)によって置換されていても
よいが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に置
換されることはない。環Gはトランス−1,4−シクロヘ
キシレン基、1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5
−ジイル基を示し、環Hはトランス−1,4−シクロヘキ
シレン基または1,4−フェニレン基を示し、Z10は−C≡
C−、−COO−、−(CH2−、−CH=CH−C≡C−ま
たは共有結合を示し、Z11は−COO−または共有結合を示
す。) (式中、R7およびR8は相互に独立して炭素数1〜10のア
ルキル基または炭素数2〜10のアルケニル基を示す。い
ずれにおいてもそのうちの任意のメチレン基(−CH
2−)は酸素原子(−O−)によって置換されていても
よいが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に置
換されることはない。環Iはトランス−1,4−シクロヘ
キシレン基、1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5
−ジイル基を示し、環Jはトランス−1,4−シクロヘキ
シレン基、環上の1つ以上の水素原子がFで置換されて
いてもよい1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5−
ジイル基を示し、環Kはトランス−1,4−シクロヘキシ
レン基または1,4−フェニレン基を示し、Z12およびZ14
は相互に独立して−COO−、−(CH2−または共有結
合を示し、Z13は−CH=CH−、−C≡C−、−COO−また
は共有結合を示し、hは0または1を示す。)からなる
群から選択される化合物を少なくとも1種類含有するこ
とを特徴とする液晶組成物。
(17)第一成分として、(1)〜(13)のいずれかに記
載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分
の一部分として、一般式(2)、(3)および(4)か
らなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有
し、第二成分の他の部分として、一般式(5)、
(6)、(7)、(8)および(9)からなる群から選
択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴
とする液晶組成物。
(18)(14)〜(17)のいずれかに記載の液晶組成物を
用いて構成した液晶表示素子。
本発明の一般式(1)で示す液晶性化合物は、Δεが
大きく、しきい値電圧の温度による変化が小さい。また
これらの液晶性化合物は、表示素子が通常使用される条
件下において物理的および化学的に十分安定であり、低
温下での溶解性に優れている。さらには分子構成要素の
うち六員環や置換基および/または結合基を適当に選択
することにより、所望の物性値を持つものへと誘導され
得る。従って、本発明の化合物を液晶組成物の成分とし
て用いた場合、好ましい特性を有する新たな液晶組成物
を提供し得る。
発明を実施するための最良の形態 本発明の一般式(1)で示される化合物は、次の通り
に類別される。
以下、Qは下記に示される基、 Cycはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Pheは1,4−
フェニレン基、Pyrはピリミジン−2,5−ジイル基、Pyd
はピリジン−2,5−ジイル基、Dioは1,3−ジオキサン−
2,5−ジイル基を示し、該Pheは1個以上の水素原子がF
で置換されていてもよく、A1、A2およびA3はCyc、Phe、
Pyr、PydおよびDioよりなる群から選ばれ、好ましくは
分子内に2つ以上のPyr、PydおよびDioを含まないもの
とする。
2個の六員環を有する化合物: R−A1−COO−Q (1a) R−A1−OCO−Q (1b) R−A1−CH2O−Q (1c) R−A1−OCH2−Q (1d) 3個の六員環を有する化合物: R−A1−A2−COO−Q (1e) R−A1−COO−A2−Q (1f) R−A1−A2−OCO−Q (1g) R−A1−OCO−A2−Q (1h) R−A1−(CH2−A2−COO−Q (1i) R−A1−COO−A2−COO−Q (1j) R−A1−A2−CH2O−Q (1k) R−A1−CH2O−A2−Q (1l) R−A1−A2−OCH2−Q (1m) R−A1−OCH2−A2−Q (1n) R−A1−(CH2−A2−CH2O−Q (1o) R−A1−(CH2−A2−OCH2−Q (1p) 4個の六員環を有する化合物: R−A1−COO−A2−A3−Q (1q) R−A1−A2−COO−A3−Q (1r) R−A1−A2−A3−COO−Q (1s) R−A1−COO−A2−COO−A3−Q (1t) R−A1−(CH2−A2−COO−A3−Q (1u) R−A1−A2−(CH2−A3−COO−Q (1v) R−A1−CH2O−A2−A3−Q (1w) R−A1−A2−CH2O−A3−Q (1x) R−A1−A2−A3−CH2O−Q (1y) R−A1−A2−OCH2−A3−Q (1z) 式(1a)で示される化合物は、さらに下記の式(1a
a)〜(1ae)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−COO−Q (1aa) R−Phe−COO−Q (1ab) R−Pyr−COO−Q (1ac) R−Pyd−COO−Q (1ad) R−Dio−COO−Q (1ae) これらの化合物のうち、特に(1aa)および(1ab)で
示される化合物が好ましい。
式(1b)で示される化合物は、さらに下記の式(1b
a)〜(1be)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−OCO−Q (1ba) R−Phe−OCO−Q (1bb) R−Pyr−OCO−Q (1bc) R−Pyd−OCO−Q (1bd) R−Dio−OCO−Q (1be) これらの化合物のうち、特に(1ba)および(1bb)で
示される化合物が好ましい。
式(1c)で示される化合物は、さらに下記の式(1c
a)〜(1ce)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−CH2O−Q (1ca) R−Phe−CH2O−Q (1cb) R−Pyr−CH2O−Q (1cc) R−Pyd−CH2O−Q (1cd) R−Dio−CH2O−Q (1ce) これらの化合物のうち、特に(1ca)、(1cb)および
(1ce)で示される化合物が好ましい。
式(1d)で示される化合物は、さらに下記の式(1d
a)〜(1de)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−OCH2−Q (1da) R−Phe−OCH2−Q (1db) R−Pyr−OCH2−Q (1dc) R−Pyd−OCH2−Q (1dd) R−Dio−OCH2−Q (1de) これらの化合物のうち、特に(1da)および(1db)で
示される化合物が好ましい。
式(1e)で示される化合物は、さらに下記の式(1e
a)〜(1ej)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−Cyc−COO−Q (1ea) R−Cyc−Phe−COO−Q (1eb) R−Phe−Cyc−COO−Q (1ec) R−Phe−Phe−COO−Q (1ed) R−Pyr−Phe−COO−Q (1ee) R−Pyr−Cyc−COO−Q (1ef) R−Pyd−Phe−COO−Q (1eg) R−Pyd−Cyc−COO−Q (1eh) R−Dio−Phe−COO−Q (1ei) R−Dio−Cyc−COO−Q (1ej) これらの化合物のうち、特に(1ea)〜(1ee)および
(1ej)で示される化合物が好ましい。
式(1f)で示される化合物は、さらに下記の式(1f
a)〜(1fn)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−COO−Cyc−Q (1fa) R−Cyc−COO−Phe−Q (1fb) R−Cyc−COO−Pyr−Q (1fc) R−Cyc−COO−Pyd−Q (1fd) R−Phe−COO−Cyc−Q (1fe) R−Phe−COO−Phe−Q (1ff) R−Phe−COO−Pyr−Q (1fg) R−Phe−COO−Pyd−Q (1fh) R−Pyr−COO−Phe−Q (1fi) R−Pyr−COO−Cyc−Q (1fj) R−Pyd−COO−Phe−Q (1fk) R−Pyd−COO−Cyc−Q (1fl) R−Dio−COO−Phe−Q (1fm) R−Dio−COO−Cyc−Q (1fn) これらの化合物のうち、特に(1fa)、(1fb)、(1f
e)および(1ff)で示される化合物が好ましい。
式(1g)で示される化合物は、さらに下記の式(1g
a)〜(1gj)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−Cyc−OCO−Q (1ga) R−Cyc−Phe−OCO−Q (1gb) R−Phe−Cyc−OCO−Q (1gc) R−Phe−Phe−OCO−Q (1gd) R−Pyr−Phe−OCO−Q (1ge) R−Pyr−Cyc−OCO−Q (1gf) R−Pyd−Phe−OCO−Q (1gg) R−Pyd−Cyc−OCO−Q (1gh) R−Dio−Phe−OCO−Q (1gi) R−Dio−Cyc−OCO−Q (1gj) これらの化合物のうち、特に(1ga)〜(1ge)および
(1gi)で示される化合物が好ましい。
式(1h)で示される化合物は、さらに下記の式(1h
a)〜(1hn)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−OCO−Cyc−Q (1ha) R−Cyc−OCO−Phe−Q (1hb) R−Cyc−OCO−Pyr−Q (1hc) R−Cyc−OCO−Pyd−Q (1hd) R−Phe−OCO−Cyc−Q (1he) R−Phe−OCO−Phe−Q (1hf) R−Phe−OCO−Pyr−Q (1hg) R−Phe−OCO−Pyd−Q (1hh) R−Pyr−OCO−Phe−Q (1hi) R−Pyr−OCO−Cyc−Q (1hj) R−Pyd−OCO−Phe−Q (1hk) R−Pyd−OCO−Cyc−Q (1hl) R−Dio−OCO−Phe−Q (1hm) R−Dio−OCO−Cyc−Q (1hn) これらの化合物のうち、特に(1ha)、(1hb)、(1h
e)および(1hf)で示される化合物が好ましい。
式(1i)で示される化合物は、さらに下記の式(1i
a)〜(1ik)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−(CH2−Cyc−COO−Q (1ia) R−Cyc−(CH2−Phe−COO−Q (1ib) R−Phe−(CH2−Cyc−COO−Q (1ic) R−Phe−(CH2−Phe−COO−Q (1id) R−Phe−(CH2−Pyr−COO−Q (1ie) R−Pyr−(CH2−Phe−COO−Q (1if) R−Pyr−(CH2−Cyc−COO−Q (1ig) R−Pyd−(CH2−Phe−COO−Q (1ih) R−Pyd−(CH2−Cyc−COO−Q (1ii) R−Dio−(CH2−Phe−COO−Q (1ij) R−Dio−(CH2−Cyc−COO−Q (1ik) これらの化合物のうち、特に(1ia)〜(1id)で示さ
れる化合物が好ましい。
式(1j)で示される化合物は、さらに下記の式(1j
a)〜(1jk)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−COO−Cyc−COO−Q (1ja) R−Cyc−COO−Phe−COO−Q (1jb) R−Phe−COO−Cyc−COO−Q (1jc) R−Phe−COO−Phe−COO−Q (1jd) R−Phe−COO−Pyr−COO−Q (1je) R−Pyr−COO−Phe−COO−Q (1jf) R−Pyr−COO−Cyc−COO−Q (1jg) R−Pyd−COO−Phe−COO−Q (1jh) R−Pyd−COO−Cyc−COO−Q (1ji) R−Dio−COO−Phe−COO−Q (1jj) R−Dio−COO−Cyc−COO−Q (1jk) これらの化合物のうち、特に(1ja)〜(1jd)で示さ
れる化合物が好ましい。
式(1k)で示される化合物は、さらに下記の式(1k
a)〜(1kj)で示される化合物に展開される。
R−Cyc−Cyc−CH2O−Q (1ka) R−Cyc−Phe−CH2O−Q (1kb) R−Phe−Cyc−CH2O−Q (1kc) R−Phe−Phe−CH2O−Q (1kd) R−Pyr−Phe−CH2O−Q (1ke) R9−Pyr−Cyc−CH2O−Q (1kf) R9−Pyd−Phe−CH2O−Q (1kg) R9−Pyd−Cyc−CH2O−Q (1kh) R9−Dio−Phe−CH2O−Q (1ki) R9−Dio−Cyc−CH2O−Q (1kj) これらの化合物のうち、特に(1ka)〜(1ke)および
(1ki)で示される化合物が好ましい。
式(1l)で示される化合物は、さらに下記の式(1l
a)〜(1ln)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−CH2O−Cyc−Q (1la) R9−Cyc−CH2O−Phe−Q (1lb) R9−Cyc−CH2O−Pyr−Q (1lc) R9−Cyc−CH2O−Pyd−Q (1ld) R9−Phe−CH2O−Cyc−Q (1le) R9−Phe−CH2O−Phe−Q (1lf) R9−Phe−CH2O−Pyr−Q (1lg) R9−Phe−CH2O−Pyd−Q (1lh) R9−Pyr−CH2O−Phe−Q (1li) R9−Pyr−CH2O−Cyc−Q (1lj) R9−Pyd−CH2O−Phe−Q (1lk) R9−Pyd−CH2O−Cyc−Q (1ll) R9−Dio−CH2O−Phe−Q (1lm) R9−Dio−CH2O−Cyc−Q (1ln) これらの化合物のうち、特に(1la)、(1lb)、(1l
e)および(1lf)で示される化合物が好ましい。
式(1m)で示される化合物は、さらに下記の式(1m
a)〜(1mj)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−Cyc−OCH2−Q (1ma) R9−Cyc−Phe−OCH2−Q (1mb) R9−Phe−Cyc−OCH2−Q (1mc) R9−Phe−Phe−OCH2−Q (1md) R9−Pyr−Phe−OCH2−Q (1me) R9−Pyr−Cyc−OCH2−Q (1mf) R9−Pyd−Phe−OCH2−Q (1mg) R9−Pyd−Cyc−OCH2−Q (1mh) R9−Dio−Phe−OCH2−Q (1mi) R9−Dio−Cyc−OCH2−Q (1mj) これらの化合物のうち、特に(1ma)〜(1me)および
(1mi)で示される化合物が好ましい。
式(1n)で示される化合物は、さらに下記の式(1n
a)〜(1nn)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−OCH2−Cyc−Q (1na) R9−Cyc−OCH2−Phe−Q (1nb) R9−Cyc−OCH2−Pyr−Q (1nc) R9−Cyc−OCH2−Pyd−Q (1nd) R9−Phe−OCH2−Cyc−Q (1ne) R9−Phe−OCH2−Phe−Q (1nf) R9−Phe−OCH2−Pyr−Q (1ng) R9−Phe−OCH2−Pyd−Q (1nh) R9−Pyr−OCH2−Phe−Q (1ni) R9−Pyr−OCH2−Cyc−Q (1nj) R9−Pyd−OCH2−Phe−Q (1nk) R9−Pyd−OCH2−Cyc−Q (1nl) R9−Dio−OCH2−Phe−Q (1nm) R9−Dio−OCH2−Cyc−Q (1nn) これらの化合物のうち、特に(1na)、(1nb)、(1n
e)および(1nf)で示される化合物が好ましい。
式(1o)で示される化合物は、さらに下記の式(1o
a)〜(1ok)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−(CH2−Cyc−CH2O−Q (1oa) R9−Cyc−(CH2−Phe−CH2O−Q (1ob) R9−Phe−(CH2−Cyc−CH2O−Q (1oc) R9−Phe−(CH2−Phe−CH2O−Q (1od) R9−Phe−(CH2−Pyr−CH2O−Q (1oe) R9−Pyr−(CH2−Phe−CH2O−Q (1of) R9−Pyr−(CH2−Cyc−CH2O−Q (1og) R9−Pyd−(CH2−Phe−CH2O−Q (1oh) R9−Pyd−(CH2−Cyc−CH2O−Q (1oi) R9−Dio−(CH2−Phe−CH2O−Q (1oj) R9−Dio−(CH2−Cyc−CH2O−Q (1ok) これらの化合物のうち、特に(1oa)〜(1od)で示さ
れる化合物が好ましい。
式(1p)で示される化合物は、さらに下記の式(1p
a)〜(1pk)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−(CH2−Cyc−OCH2−Q (1pa) R9−Cyc−(CH2−Phe−OCH2−Q (1pb) R9−Phe−(CH2−Cyc−OCH2−Q (1pc) R9−Phe−(CH2−Phe−OCH2−Q (1pd) R9−Phe−(CH2−Pyr−OCH2−Q (1pe) R9−Pyr−(CH2−Phe−OCH2−Q (1pf) R9−Pyr−(CH2−Cyc−OCH2−Q (1pg) R9−Pyd−(CH2−Phe−OCH2−Q (1ph) R9−Pyd−(CH2−Cyc−OCH2−Q (1pi) R9−Dio−(CH2−Phe−OCH2−Q (1pj) R9−Dio−(CH2−Cyc−OCH2−Q (1pk) これらの化合物のうち、特に(1pa)〜(1pd)で示さ
れる化合物が好ましい。
式(1q)で示される化合物は、さらに下記の式(1q
a)〜(1qh)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−COO−Cyc−Cyc−Q (1qa) R9−Cyc−COO−Cyc−Phe−Q (1qb) R9−Cyc−COO−Phe−Phe−Q (1qc) R9−Cyc−COO−Phe−Cyc−Q (1qd) R9−Phe−COO−Cyc−Cyc−Q (1qe) R9−Phe−COO−Cyc−Phe−Q (1qf) R9−Phe−COO−Phe−Cyc−Q (1qg) R9−Phe−COO−Phe−Phe−Q (1qh) これらの化合物のうち、特に(1qb)、(1qc)、(1q
f)および(1qh)で示される化合物が好ましい。
式(1r)で示される化合物は、さらに下記の式(1r
a)〜(1rh)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−Cyc−COO−Cyc−Q (1ra) R9−Cyc−Cyc−COO−Phe−Q (1rb) R9−Cyc−Phe−COO−Cyc−Q (1rc) R9−Cyc−Phe−COO−Phe−Q (1rd) R9−Phe−Cyc−COO−Cyc−Q (1re) R9−Phe−Cyc−COO−Phe−Q (1rf) R9−Phe−Phe−COO−Cyc−Q (1rg) R9−Phe−Phe−COO−Phe−Q (1rh) これらの化合物のうち、特に(1rb)、(1rc)および
(1rd)で示される化合物が好ましい。
式(1s)で示される化合物は、さらに下記の式(1s
a)〜(1sh)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−Cyc−Cyc−COO−Q (1sa) R9−Cyc−Cyc−Phe−COO−Q (1sb) R9−Cyc−Phe−Phe−COO−Q (1sc) R9−Cyc−Phe−Cyc−COO−Q (1sd) R9−Phe−Cyc−Cyc−COO−Q (1se) R9−Phe−Phe−Cyc−COO−Q (1sf) R9−Phe−Cyc−Phe−COO−Q (1sg) R9−Phe−Phe−Phe−COO−Q (1sh) これらの化合物のうち、特に(1sa)および(1sb)で
示される化合物が好ましい。
式(1x)で示される化合物は、さらに下記の式(1x
a)〜(1xh)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−Cyc−CH2O−Cyc−Q (1xa) R9−Cyc−Cyc−CH2O−Phe−Q (1xb) R9−Cyc−Phe−CH2O−Cyc−Q (1xc) R9−Cyc−Phe−CH2O−Phe−Q (1xd) R9−Phe−Cyc−CH2O−Cyc−Q (1xe) R9−Phe−Cyc−CH2O−Phe−Q (1xf) R9−Phe−Phe−CH2O−Cyc−Q (1xg) R9−Phe−Phe−CH2O−Phe−Q (1xh) これらの化合物のうち、特に(1xb)、(1xc)および
(1xd)で示される化合物が好ましい。
式(1z)で示される化合物は、さらに下記の式(1z
a)〜(1zh)で示される化合物に展開される。
R9−Cyc−Cyc−OCH2−Cyc−Q (1za) R9−Cyc−Cyc−OCH2−Phe−Q (1zb) R9−Cyc−Phe−OCH2−Cyc−Q (1zc) R9−Cyc−Phe−OCH2−Phe−Q (1zd) R9−Phe−Cyc−OCH2−Cyc−Q (1ze) R9−Phe−Cyc−OCH2−Phe−Q (1zf) R9−Phe−Phe−OCH2−Cyc−Q (1zg) R9−Phe−Phe−OCH2−Phe−Q (1zh) これらの化合物のうち、特に(1zb)、(1zc)および
(1zd)で示される化合物が好ましい。
前記した全ての化合物において、R9は炭素数1〜10の
アルキル基、アルコキシ基または炭素数2〜10のアルケ
ニル基(アルケニル基中の任意のメチレン基(−CH
2−)は、酸素原子(−O−)によって置換されていて
もよいが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に
置換されることはない。)であるが、その中で特に好ま
しい基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチ
ル、ヘキシル、ヘプチル、デシル、メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシル
オキシ、ヘプチルオキシ、ノニルオキシ、エテニル、1
−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブ
テニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニ
ル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−ヘキセニ
ル、3−ヘキセニル、5−ヘキセニル、1−ヘプテニ
ル、3−ヘプテニル、5−ヘプテニル、6−ヘプテニ
ル、2−プロペニルオキシ基、3−ブテニルオキシ基、
3−メトキシプロペニル基、2−プロペニルオキシメチ
ル基および6−メトキシ−3−ヘキセニル基である。
前記した通り式(1aa)、(1ab)、(1ba)、(1b
b)、(1ca)、(1cb)、(1ce)、(1da)、(1db)、
(1ea)〜(1ee)、(1ej)、(1fa)、(1fb)、(1f
e)、(1ff)、(1ga)〜(1ae)、(1gi)、(1ha)、
(1hb)、(1he)、(1hf)、(1ia)〜(1id)、(1j
a)〜(1jd)、(1ka)〜(1ke)、(1ki)、(1la)、
(1lb)、(1le)、(1lf)、(1ma)〜(1me)、(1m
i)、(1na)、(1nb)、(1ne)、(1nf)、(1oa)〜
(1od)、(1pa)〜(1pd)、(1qb)、(1qc)、(1q
f)、(1qh)、(1rb)〜(1rd)、(1sa)、(1sb)、
(1xb)、(1xc)、(1za)、(1zb)および(1zd)で
示される化合物は特に好適例といえるが、それらの中で
もさらに好ましいものとして下記の式(1−1)〜(1
−43)で示される化合物をあげることができる。
本発明の一般式(1)で示される液晶性化合物は、公
知の一般的な有機合成法、例えば以下のような方法で簡
便に製造することができる。
先ず、エステル結合を有する化合物の場合は、カルボ
ン酸誘導体(1)をトルエン、ベンゼン等の溶媒中ある
いは無溶媒中、塩化チオニル等のハロゲン化試薬により
酸ハロゲン化物(2)とする。これをトルエン、ベンゼ
ン等の溶媒中、フェノール誘導体(3)と反応させるこ
とにより目的化合物例の(4)を得ることができる。こ
の一連の反応は、室温〜溶媒の沸点までの間、さらには
ピリジン(E.J.Corey等,ザ ジャーナル オブ オー
ガニック ケミストリー,38,3223(1973))、トリエ
チルアミン(B.Iselin等,ヘルベチカ ヘミア アク
タ,40,373(1957))、ジメチルアニリン(C.Raha,オ
ーガニック シンセシス,IV,263(1963))、テトラメ
チル尿素(M.S.Newman等,テトラヘドロン レターズ,3
267(1967))等の塩基の存在下で行うことが好まし
い。
あるいは、ジクロロメタン、クロロホルム等の溶媒
中、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)や4−ジ
メチルアミノピリジン(DMAP)の存在下、カルボン酸誘
導体(1)とフェノール誘導体(3)を反応させること
により、目的化合物例の(4)を得ることもできる(B.
Neises等,オーガニック シンセシス,63,183(198
5))。
−CH2O−または−OCH2−結合を有する化合物は、例え
ばナトリウムアミド(J.B.ライト等,ジャーナル オブ
ジ アメリカン ケミカル ソサイエティー,70,309
8(1948))、炭酸カリウム(W.T.オルソン等,ジャー
ナル オブ ジ アメリカン ケミカル ソサイエティ
ー,69,2451(1947))、トリエチルアミン(R.L.Merke
r等,ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミスト
リー,26,5180(1961))、水酸化ナトリウム(C.Wilki
ns,シンセシス,1973,156)、水酸化カリウム(J.Rebek
等,ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミストリ
ー,44,1485(1979))、酸化バリウム(N.カワベ等,
ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー,3
7,4210(1972))、水素化ナトリウム(C.J.Stark,テト
ラヘドロン レターズ,22,2089(1981)、K.タカイ
等,テトラヘドロン レターズ,21,1657(1980))等
の塩基の存在下、α−ハロゲノメチル化合物(5)と対
応するアルコール、フェノール(3)またはシクロヘキ
サノール誘導体をジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド(DMF)、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒド
ロフラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、トルエン等
の溶媒中で反応させることにより目的化合物例の(6)
を製造することができる。
あるいは、スルホン酸エステル(T.Gramstad等,ジャ
ーナル オブ ジ ケミカル ソサイエティー,4069(1
957)、P.M.Dewick.シンセティック コミュニケイショ
ンズ,11,853(1981))、炭酸エステル(D.Grobelny
等,テトラヘドロン レターズ,2639(1979)、M.Lisse
l等,シンセシス,382(1986)、R.Lakhmiri等,テトラ
ヘドロン レターズ,30,4669(1989))、亜りん酸エ
ステル[Y.Kashman,ザ ジャーナル オブ オーガニッ
ク ケミストリー,37,912(1972))等のエステル誘導
体(7)と対応するアルコール,フェノール(3)また
はシクロヘキサノール誘導体との反応から目的化合物例
の(6)を製造することもできる。
原料であるカルボン酸誘導体は、公知の一般的な有機
合成手法あるいはそれらの組み合わせにより製造するこ
とができる。例えば、ニトリル誘導体の加水分解(R.C.
Fusonh等,オーガニック シンセシス,III,557(195
5)、P.G.Baraldi等,ザ ジャーナル オブ オーガニ
ック ケミストリー,50,23(1985))、グリニャール試
薬またはリチウム化合物と二酸化炭素との反応(H.Gilm
an等,オーガニック シンセシス,I.361(1941)、Y.フ
クヤマ等,シンセシス,443(1974))、酸はハロゲン化
物の加水分解(N.O.V.Sonntag,ケミカルレビュー,、5
2,237(1953))、アルキル、アルコールまたはアルデ
ヒド誘導体の酸化(L.Friedman,オーガニック シンセ
シス,V,810(1973)、E.Turos等,ジャーナル オブ
ジ アメリカンケミカル ソサイエティー,111,8231
(1989)、R.L.Shriner等,オーガニック シンセシス,
II,538(1943),D.Vakentine.,Jr等,ザ ジャーナル
オブ オーガニック ケミストリー,45,3698(198
0)、E.Dalcanale等,ザ ジャーナル オブ オーガニ
ック ケミストリー,51,567(1986)、E.J.Corey等,
テトラヘドロン レターズ,399(1979))等の方法で容
易に製造することができる。例を挙げてさらに詳しく説
明すると、4−アルキルハロゲノベンゼンのグリニャー
ル試薬を調製し、二酸化炭素と反応させることによりカ
ルボン酸誘導体例の(8)を得ることができる。
また、フッ素置換体(9)を1,3−ジオキソランまた
は1,3−ジオキサン等の保護体とした後、L.Friedman等
(ジャーナル オブ ジ アメリカン ケミカル ソサ
イエティー,96,7101(1974))またはM.Tiecco等(テ
トラヘドロン レターズ,23,4629(1982))の方法等
によりアルキル化する。次いで、脱保護し、かくして得
られるアルデヒド体(10)を酸化クロム、二クロム酸、
活性二酸化マンガン、酸化銀、亜塩素酸ナトリウム等の
酸化剤で酸化することによりカルボン酸誘導体例の(1
1)を得ることができる。
さらに、他のフッ素置換体(12)を前述の方法でアル
キル化した後、n−ブチルリチウム等の有機リチウム試
薬および二酸化炭素と反応させることによりカルボン酸
誘導体例の(13)を得ることができる。
フェノール誘導体は、例えば以下の方法により製造す
ることができる。
すなわち、置換フェノール(14)をテトラヒドロピラ
ニル基等の保護基によりエーテル体(15)とした後、n
−ブチルリチウム等の有機リチウム試薬およびヨウ素と
反応させてヨウ素体(16)とする。このものをシアノ化
した後、脱保護してフェノール誘導体例の(17)を得る
ことができる。
前記ヨウ素体(16)をトリフルオロ酢酸ナトリウム/
ヨウ化銅(I)(G.E.Carr等,ジャーナル オブ ジ
ケミカル ソサイエティー パーキン トランス リア
クションズ I,921,(1988))またはフルオロスルホニ
ルジフルオロ酢酸メチル/ヨウ化銅(I)(Q.Y.Chen
等,ジャーナル オブ ジ ケミカル ソサイエティー
ケミカル コミュニケイションズ,705(1989))と反
応させて、トリフルオロメチル体(18)とし、このもの
を脱保護してフェノール誘導体例の(19)を得ることが
できる。
また、前記エーテル体(15)をn−ブチルリチウムや
フェニルリチウム等の有機リチウム試薬およびN−ホル
ミルピペリジン(G.A.Olah等,アンゲバンテ ヘミー
インターナショナル エディション イン イングリッ
シュ,20,878(1981))、N−ホルミルモルホリン(G.
A.Olah等,ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミ
ストリー,49,385(1984))、DMF(G.Boss等,ケミッ
ヒ ベリヒテ,1199(1989))等のホルミル化剤と反応
させてアルデヒド体(20)とし、これをジエチルアミノ
サルファートリフルオリド(DAST)(W.J.Middleton
等,ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミストリ
ー,40,574(1975)、S.Rozen等,テトラヘドロン レ
ターズ,41,111(1985)、M.Hudlicky,オーガニック
リアクションズ,35,513(1988)、P.A.Messina等,ジ
ャーナル オブ フルオリン ケミストリー,42,137
(1989))等のフッ素化剤と反応させてジフルオロメチ
ル体(21)とする。このものを脱保護してフェノール誘
導体例の(22)を得ることができる。
また、アルデヒド体(20)を水素化ほう素ナトリウム
(SBH)、水素化リチウムアルミニウム(LAH)、水素化
ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)または水素化ビス
(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウム(SB
MEA)等の還元剤により還元してアルコール体(23)と
し、これをDAST等のフッ素化剤と反応させたモノフルオ
ロメチル体(24)とする。このものを脱保護してフェノ
ール誘導体例の(25)を得ることができる。
さらに、他の置換フェノール体(26)を硝酸と硫酸の
存在下に処理してニトロ化合物(27)とした後、アルバ
ート等の方法(シンセティック コミュニケイション
ズ,19,547(1989))によりザンテートする。これを黒
星等の方法(テトラヘドロン レターズ,33,29,4173
(1992))でフッ素化した後、白金触媒の存在下、接触
水素還元して化合物(28)とする。次いで、塩酸および
亜硝酸ナトリウムと反応させ、かくして得られるジアゾ
ニウム塩を加水分解してフェノール誘導体例の(29)を
得ることができる。
また、ニトロ化合物(27)をクロロジフルオロメタン
/水酸化ナトリウム(特表平3−500413)の系中で反応
させてフッ素化し、白金触媒の存在下、接触水素還元し
て化合物(30)とする。次いで、塩酸および亜硝酸ナト
リウムと反応させ、かくして得られるジアゾニウム塩を
加水分解してフェノール誘導体例の(31)を得ることが
できる。
α−ハロゲノメチル化合物もまた従来公知の一般的有
機合成手法により容易に製造することができる。
例えば、4−アルキル安息香酸または4−アルキルベ
ンズアルデヒド等のSBH、LAH、DIBAL、SBMEAまたはボラ
ン等の還元剤による還元あるいは4−アルキルベンズハ
ライドのグリニャール試薬とホルムアルデヒドとの反応
(H.Gilman等,オーガニック シンセシス,I,188(194
1))からアルコール体(32)を得る。該アルコール体
(32)を塩化チオニル、臭化水素酸、ヨウ化水素酸また
はヨウ化カリウム等のハロゲン化剤によりハロゲン化し
てα−ハロゲノメチル化合物例の(33)を得ることがで
きる。
同様にフッ素置換体も前記カルボン酸誘導体例の(1
1)および(13)の還元反応およびハロゲン化反応か
ら、それぞれ対応するフッ素置換α−ハロゲノメチル化
合物を得ることができる。
このようにして得られる本発明の液晶性化合物は、い
ずれも大きなΔεを示すうえ、しきい値電圧の温度によ
る変化が小さく、安定性に優れ、種々の液晶材料と容易
に混合し、かつ低温下でも溶解性が良好であるためネマ
チック液晶組成物の構成成分として極めて優れている。
本発明の化合物は、現在主流となっているTFT型、TN
型およびSTN型のいずれの液晶組成物においても構成成
分として使用することができるが、一般式(1)でX=
CNである化合物はTNおよびSTN用として特に好適であ
り、Xがフッ素置換された基である化合物は、安定性が
非常に優れることからTNおよびTFT用として特に好適で
ある。
ネマチック液晶組成物の構成成分として使用する場
合、低粘性の組成物を調製するには、2個あるいは3個
の環を有する化合物を用いればよく、広い液晶相温度範
囲を示す組成物を調製するには、3個あるいは4個の環
を有する化合物を用いればよい。
Δnに関しても例えば、芳香環を有する化合物を用い
た場合には、大きな値を示す組成物を調製することがで
き、シクロヘキサン環を有する化合物を用いた場合に
は、小さな値を示す組成物を調製することができる。
また、3−フルオロ−4−置換フェニル基あるいは3,
5−ジフルオロ−4−置換フェニル基を有する本化合物
は大きなΔεを示すが、他の環構造中の水素原子をフッ
素原子に置換することによって、さらに大きなΔεを付
与ことが可能である。
これらのことから化合物を適当に選択することにより
所望の物性を有する液晶組成物を得ることができる。
本発明により提供される液晶組成物は、一般式(1)
で示される液晶性化合物を少なくとも1種類含む第一成
分でもよいが、これに加え、第二成分として既述参照の
一般式(2)、(3)および(4)からなる群から選ば
れる少なくとも1種類の化合物(以下第二A成分と称す
る)および/または一般式(5)、(6)、(7)、
(8)および(9)からなる群から選ばれる少なくとも
1種類の化合物(以下第二B成分と称する)を混合した
ものが好ましく、さらに、しきい値電圧、液晶相温度範
囲、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度等を調
整する目的で、公知の化合物を第三成分として混合する
こともできる。
上記第二A成分のうち、一般式(2)に含まれる化合
物の好適例として次の(2−1)〜(2−15)、一般式
(3)に含まれる化合物の好適例として(3−1)〜
(3−48)、一般式(4)に含まれる化合物の好適例と
して(4−1)〜(4−55)をそれぞれ挙げることがで
きる。
これらの一般式(2)〜(4)で示される化合物は、
誘電率異方性値が正を示し、熱安定性や化学的安定性が
非常に優れている。
該化合物の使用量は、液晶組成物の全重量に対して1
〜99重量%の範囲が適するが、好ましくは10〜97重量
%、より好ましくは40〜95重量%である。
次に、前記第二B成分のうち、一般式(5)、(6)
および(7)に含まれる化合物の好適例として、それぞ
れ(5−1)〜(5−24)、(6−1)〜(6−3)お
よび(7−1)〜(7−17)を挙げることができる。
これらの一般式(5)〜(7)で示される化合物は、
誘電率異方性値が正でその値が大きく、組成物成分とし
て特にしきい値電圧を小さくする目的で使用される。ま
た、粘度の調整、屈折率異方性値の調整および液晶相温
度範囲を広げる等の目的や、さらに急峻性を改良する目
的にも使用される。
また第二B成分のうち、一般式(8)および(9)に
含まれる化合物の好適例として、それぞれ(8−1)〜
(8−8)および(9−1)〜(9−12)を挙げること
ができる。
これらの一般式(8)および(9)で示される化合物
は、誘電率異方性値が負または弱い正の化合物であり、
そのうち一般式(8)で示される化合物は、組成物成分
として、主に粘度低下や屈折率異方性値の調整の目的
に、また一般式(9)で示される化合物は、液晶相温度
範囲を広げる目的および/または屈折率異方性値の調整
を目的に使用される。
上記の一般式(5)〜(9)で示される化合物は、特
にSTN型表示方式や通常のTN型表示方式用の液晶組成物
を調製する場合に不可欠な化合物である。該化合物の使
用量は、通常のSTN型表示方式やTN型表示方式用の液晶
組成物を調製する場合には、液晶組成物の全重量に対し
て1〜99重量%の範囲が適するが、好ましくは10〜97重
量%、より好ましくは40〜95重量%の範囲である。
本発明に従い提供される液晶組成物は、一般式(1)
で示される液晶性化合物の少なくとも1種類を0.1〜99
重量%の割合で含有することが、優良な特性を発現せし
めるために好ましい。
該液晶組成物はそれ自体公知の方法、例えば種々の成
分を高温度下で相互に溶解させる方法等により一般に調
製される。また、必要により、適当な添加物を加えるこ
とによって、意図する用途に応じた改良がなされ、最適
化される。このような添加物は当該業者によく知られて
おり、文献などに詳細に記載されている。通常、液晶の
らせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじ
れを防ぐといった効果を有するキラルドープ剤などが添
加される。
また、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメ
チン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン
系およびテトラジン系等の二色性色素を添加すれば、GH
型用の液晶組成物として使用することもできる。本発明
に係る組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化
して作製したNCAPや、液晶中に三次元網目状高分子を形
成して作製したポリマー分散型液晶表示素子(PDLCD)
例えばポリマーネットワーク液晶表示素子(PNLCD)用
をはじめ、複屈折制御(ECB)型やDS型用の液晶組成物
としても使用できる。
本発明の化合物を含有する液晶組成物例として以下の
ものを示すことができる。なお、化合物のNo.は後述の
実施例中に示されるそれと同一である。
組成例1 組成例2 組成例3 組成例4 組成例5 組成例6 組成例7 組成例8 組成例9 組成例10 組成例11 組成例12 組成例13 組成例14 組成例15 組成例16 組成例17 組成例18 組成例19 組成例20 組成例21 組成例22 組成例23 組成例24 組成例25 組成例26 組成例27 組成例28 組成例29 組成例30 組成例31 組成例32 組成例33 組成例34 組成例35 組成例36 組成例37 組成例38 組成例39 組成例40 組成例41 組成例42 組成例43 組成例44 組成例45 組成例46 組成例47 組成例48 組成例49 組成例50 以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
なお、各実施例中において、Crは結晶を、SAはスメク
チックA相を、SBはスメクチックB相を、SCはスメクチ
ックC相を、SXは相構造未解析のスメクチック相を、N
はネマチック相を、Isoは等方性液体を示し、相転移温
度の単位は全て℃である。
実施例1 3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチルフェニル=
4−ペンチルベンゾアート(式(1)において、RがC5
H11、mおよびnが共に0、A1が1,4−フェニレン基、Z1
が−COO−、XがCF3、YがFである化合物(No.1))の
製造 4−ペンチル安息香酸1.2g(6.1mmol)を塩化チオニ
ル1.1g(9.1mmol)、ピリジン0.1mlおよびトルエン3ml
と混合し、80℃で2時間反応させた。減圧下に過剰の塩
化チオニルとトルエンを留去して粗製の4−ペンチルベ
ンゾイルクロリドを得た。
次いで、3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチル
フェノール1.2g(6.1mmol)とピリジン0.7mlおよびトル
エン2mlを混合した。この混合物に4−ペンチルベンゾ
イルクロリドのトルエン3ml溶液を室温、10分間で滴下
した。滴下終了後、50℃で2時間反応させた。反応終了
後、反応物に水10mlを加え、次いでトルエン30mlで抽出
した。得られた有機層を6N−HClで3回、2N−NaOHで3
回、水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上で乾
燥した。減圧下溶媒を留去し、残査をシリカゲルカラム
クロマトグラフィー(溶出液:トルエン)に付し、粗製
の3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチルフェニル
=4−ペンチルベンゾアート2.1gを得た。このものをヘ
プタン/エーテル混合溶媒から再結晶し、標題化合物1.
5g(収率65.2%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:373(M+1) 実施例1の方法に準じて次の化合物(No.2〜No.65)
を製造する。
なお、各化合物は、一般式(1)で示される化合物に
おいて、パラメーターであるR、A=−(A3−Z3
(A2−Z2−A1−Z1−、XおよびYを抽出することに
より表示したが、これは以下の各実施例中においても同
様である。
実施例2 3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチルフェニル=
2−フルオロ−4−プロピルベンゾアート(式(1)に
おいて、RがC3H7、mおよびnが共に0、A1が2−フル
オロ−1,4−フェニレン基、Z1が−COO−、XがCF3、Y
がFである化合物(No.66))の製造 2−フルオロ−4−プロピル安息香酸1.1g(6.1mmo
l)を塩化チオニル1.1g(9.1mmol)、ピリジン0.1mlお
よびトルエン3mlと混合し、80℃で2時間反応させた。
減圧下に過剰の塩化チオニルとトルエンを留去して粗製
の2−フルオロ−4−プロピルベンゾイルクロリドを得
た。
次いで、3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチル
フェノール1.2g(6.1mmol)とピリジン0.7mlおよびトル
エン2mlを混合した。この混合物に2−フルオロ−4−
プロピルベンゾイルクロリドのトルエン3ml溶液を室
温、10分間で滴下した。滴下終了後、50℃で2時間反応
させた。反応終了後、反応物に水10mlを加え、次いでト
ルエン30mlで抽出した。得られた有機層を6N−HClで3
回、2N−NaOHで3回、水で3回洗浄した後、無水硫酸マ
グネシウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残査を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:トルエ
ン)に付し、粗製の3,5−ジフルオロ−4−トリフルオ
ロメチルフェニル=2−フルオロ−4−プロピルベンゾ
アート2.0gを得た。このものをヘプタン/エーテル混合
溶媒から再結晶し、標題化合物1.1g(収率50.2%)を得
た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:363(M+1) 実施例2の方法に準じて次の化合物(No.67〜No.10
7)を製造する。
実施例3 3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェニル=ト
ランス−4−エチルシクロヘキシルカルボキシラート
(式(1)において、RがC2H5、mおよびnが共に0、
A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が−COO
−、XがOCF3、YがHである化合物(No.108))の製造 トランス−4−エチルシクロヘキサンカルボン酸1.0g
(6.1mmol)を塩化チオニル1.1g(9.2mmol)、ピリジン
0.1mlおよびトルエン3mlと混合し、60℃で4時間反応さ
せた。減圧下に過剰の塩化チオニルとトルエンを留去し
て粗製のトランス−4−エチルシクロヘキシルカルボニ
ルクロリドを得た。
次いで、3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフ
ェノール1.2g(6.1mmol)とピリジン0.7mlおよびトルエ
ン2mlを混合した。この混合物にトランス−4−エチル
シクロヘキシルカルボニルクロリドのトルエン3ml溶液
を室温、5分間で滴下した。滴下終了後、50℃で2時間
反応させた。反応終了後、反応物に水10mlを加え、次い
でトルエン30mlで抽出した。得られた有機層を6N−HCl
で3回、2N−NaOHで3回、水で3回洗浄した後、無水硫
酸マグネシウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残
渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ト
ルエン)に付し、粗製の3−フルオロ−4−トリフルオ
ロメトキシフェニル=トランス−4−エチルシクロヘキ
シルカルボキシラート2.0gを得た。このものをヘプタン
/エーテル混合溶媒から再結晶し、標題化合物1.6g(収
率78.0%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:335(M+1) 実施例3の方法に準じて次の化合物(No.109〜No.17
2)を製造する。
実施例4 3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェニル=4
−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾア
ート(式(1)において、RがC3H7、mが1、nが0、
A1が1,4−フェニレン基、A2がトランス−1,4−シクロヘ
キシレン基、Z1が−COO−、Z2が共有結合、XがOCF3
YがHである化合物(No.173))の製造 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)安息
香酸1.6g(6.5mmol)を塩化チオニル1.2g(9.7mmol)、
ピリジン0.1mlおよびトルエン4mlと混合し、60℃で4時
間反応させた。減圧下に過剰の塩化チオニルとトルエン
を留去して粗製の4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシル)ベンゾイルクロリドを得た。
次いで、3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフ
ェノール1.3g(6.5mmol)とピリジン0.8mlおよびトルエ
ン3mlを混合した。この混合物に4−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシル)ベンゾイルクロリドのトルエ
ン3ml溶液を室温、5分間で滴下した。滴下終了後、50
℃で3時間反応させた。反応終了後、反応物に水15mlを
加え、次いでトルエン40mlで抽出した。得られた有機層
を6N−HClで3回、2N−NaOHで3回、水で3回洗浄した
後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。減圧下溶媒を
留去し、残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
(溶出液:トルエン)に付し、粗製の3−フルオロ−4
−トリフルオロメトキシフェニル=4−(トランス−4
−プロピルシクロヘキシル)ベンゾアート2.6gを得た。
このものをヘプタン/エーテル混合溶媒から再結晶し、
標題化合物2.4g(収率85.6%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:425(M+1) 実施例4の方法に準じて次の化合物(No.174〜No.21
2)を製造する。
実施例5 3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシフェニル
=トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキシルカルボキシラート(式(1)にお
いて、RがC3H7、mが1、nが0、A1およびA2が共にト
ランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が−COO−、Z2
共有結合、XがOCF3、YがFである化合物(No.213))
の製造 トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキサンカルボン酸1.5g(6.1mmol)、3,5
−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシフェノール1.
3g(6.1mmol)、DMAP0.2g(1.8mmol)およびジクロロメ
タン15mlを混合した。この混合物にDCC1.5g(7.3mmol)
のジクロロメタン5ml溶液を室温、5分間で滴下し、そ
のまま12時間攪拌し反応させた。析出した結晶を濾過
し、濾液にトルエン20mlを加えて、2N−NaOHで5回、水
で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し
た。減圧下溶媒を留去し、残査をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー(溶出液:トルエン)に付し、粗製の3,
5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシフェニル=
トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシルカルボキシラート2.7gを得た。この
ものをヘプタン/エーテル混合溶媒から再結晶し、標題
化合物1.6g(収率58.8%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:449(M+1) 実施例5の方法に準じて次の化合物(No.214〜No.24
8)を製造する。
実施例6 3,5−ジフルオロ−4−シアノフェニル=2−フルオロ
−4−(2−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシ
ル)エチル)ベンゾアート(式(1)において、RがC5
H11、mが1、nが0、A1が2−フルオロ−1,4−フェニ
レン基、A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1
が−COO−、Z2−(CH2−、XがCN、YがFである化
合物(No.249))の製造 2−フルオロ−4−(2−(トランス−4−ペンチル
シクロヘキシル)エチル)安息香酸2.1g(6.4mmol)を
塩化チオニル1.1g(9.6mmol)、ピリジン0.1mlおよびト
ルエン3mlと混合し、80℃で3時間反応させた。減圧下
に過剰の塩化チオニルとトルエンを留去して粗製の2−
フルオロ−4−(2−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシル)エチル)ベンゾイルクロリドを得た。
次いで、2,6−ジフルオロ−4−ヒドロキシベンゾニ
トリル1.1g(6.4mmol)とピリジン0.8mlおよびトルエン
2mlを混合した。この混合物に2−フルオロ−4−(2
−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)エチル)
ベンゾイルクロリドのトルエン3ml溶液を室温、5分間
で滴下した。滴下終了後、50℃で2時間反応させた。反
応終了後、反応物に水10mlを加え、次いでトルエン30ml
で抽出した。得られた有機層を6N−HClで3回、2N−NaO
Hで3回、水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム
上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残査をシリカゲル
カラムクロマトグラフィー(溶出液:トルエン)に付
し、粗製の3,5−ジフルオロ−4−シアノフェニル=2
−フルオロ−4−(2−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)エチル)ベンゾアート2.8gを得た。このも
のをヘプタン/エーテル混合溶媒から再結晶し、標題化
合物2.4g(収率81.6%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:458(M+1) 実施例6の方法に準じて次の化合物(No.250〜No.30
7)を製造する。
実施例7 3′−フルオロ−4′−ジフルオロメトキシビフェニル
−4−イル=トランス−4−メチルシクロヘキシルカル
ボキシラート(式(1)において、RがCH3、mが1、
nが0、A1が1,4−フェニレン基,A2がトランス−1,4−
シクロヘキシレン基、Z1が共有結合、Z2が−COO−、X
がOCF2H、YがHである化合物(No.308))の製造 トランス−4−メチルシクロヘキサンカルンボン酸0.
9g(6.7mmol)、3′−フルオロ−4′−ジフルオロメ
トキシ−4−ヒドロキシビフェニル1.7g(6.7mmol)、D
MAP0.2g(2.0mmol)およびジクロロメタン15mlを混合し
た。この混合物にDCC1.7g(8.0mmol)のジクロロメタン
5ml溶液を室温、5分間で滴下し、そのまま12時間攪拌
し反応させた。析出した結晶を濾過し、濾液にトルエン
15mlを加えて、2N−NaOHで5回、水で3回洗浄した後、
無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去
し、残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出
液:トルエン)に付し、粗製の3′−フルオロ−4′−
ジフルオロメトキシビフェニル−4−イル=トランス−
メチルシクロヘキシルカルボキシラート2.5gを得た。こ
のものをヘプタン/エーテル混合溶媒から再結晶し、標
題化合物2.1g(収率83.0%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:379(M+1) 実施例7の方法に準じて次の化合物(No.309〜No.34
8)を製造する。
実施例8 3,5−ジフルオロ−4−フルオロメチルフェニル=4−
(トランウ−4−(トランス−4−エチルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシル)ベンゾアート(式(1)におい
て、RがC2H5、mおよびnが共に1、A1が1,4−フェニ
レン基,A2およびA3が共にトランス−1,4−シクロヘキシ
レン基、Z1が−COO−、Z2およびZ3が共に共有結合、X
がCFH2、YがFである化合物(No.349))の製造 4−(トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)安息香酸1.5g(4.8mmo
l)、3,5−ジフルオロ−4−フルオロメチルフェノール
0.8g(4.8mmol)、DMAP0.2g(1.4mmol)およびジクロロ
メタン25mlを混合した。この混合物にDCC1.2g(5.7mmo
l)のジクロロメタン5ml溶液を室温、5分間で滴下し、
そのまま12時間攪拌し反応させた。析出した結晶を濾過
し、濾液にトルエン30mlを加えて、2N−NaOHで5回、水
で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥し
た。減圧下溶媒を留去し、残査をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー(溶出液:トルエン)に付し、粗製の3,
5−ジフルオロ−4−フルオロメチルフェニル=4−
(トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシル)ベンゾアート2.1gを得た。このも
のをヘプタン/酢酸エチル混合溶媒から再結晶し、標題
化合物1.9g(収率86.3%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:459(M+1) 実施例8の方法に準じて次の化合物(No.350〜No.37
6)を製造する。
実施例9 (4−プロピルフェニル)メチル=3,5−ジフルオロ−
4−トリフルオロメチルフェニル=エーテル(式(1)
において、RがC3H7、mおよびnが共にに0、A1が1,4
−フェニレン基、Z1が−CH2O−、XがCF3、YがFであ
る化合物(No.377))の製造 NaH0.22g(9.1mmol)とテトラヒドロフラン(THF)4m
lの混合物に3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメチル
フェノール1.8g(9.1mmol)のTHF18ml溶液を室温、20分
間で滴下した後、室温で1時間反応させた。
次いで、該混合物に触媒量のヨウ化カリウムを添加し
た後、4−プロピルベンジルブロミド2.1g(10.0mmol)
のTHF5ml溶液を室温、5分間で滴下した。滴下終了後、
60℃で3時間反応させた。反応終了後、反応物に水5ml
を加え、次いで酢酸エチル20mlで抽出した。得られた有
機層を2N−HClで3回、2N−NaHCO3で3回、水で3回洗
浄した後、無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。減圧下
溶媒を留去し、残査をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー(溶出液:ヘプタン/酢酸エチル)に付し、粗製の
(4−プロピルフェニル)メチル=3,5−ジフルオロ−
4−トリフルオロメチルフェニル=エーテル2.7gを得
た。このものをエタノール/酢酸エチル混合溶媒から再
結晶し、標題化合物1.7g(収率56.7%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:331(M+1) 実施例9の方法に準じて次の化合物(No.378〜No.39
9)を製造する。
実施例10 (トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)メチル=3
−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェニル=エー
テル(式(1)において、RがC5H11、mおよびnが共
に0、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1
−CH2O−、XがOCF3、YがHである化合物(No.400))
の製造 NaH0.17g(7.1mmol)とジメチルホルムアミド(DMF)
3mlの混合物に3−フルオロ−4−トリフルオロメトキ
シフェノール1.4g(7.1mmol)のDMF14ml溶液を室温、25
分間で滴下した後、室温で1時間反応させた。
次いで、該混合物に触媒量のヨウ化カリウムを添加し
た後、トランス−4−ペンチル−ブロモメチルシクロヘ
キサン1.9g(7.9mmol)のDMF5ml溶液を室温、5分間で
滴下した。滴下終了後、80℃で5時間反応させた。反応
終了後、反応物に水10mlを加え、次いで酢酸エチル30ml
で抽出した。得られた有機層を2N−HClで3回、2N−NaH
CO3で3回、水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウ
ム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残査をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン/酢酸
エチル)に付し、粗製の(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)メチル=3−フルオロ−4−トリフルオロ
メトキシフェニル=エーテル2.4gを得た。このものをエ
タノール/酢酸エチル混合溶媒から再結晶し、標題化合
物1.8g(収率69.2%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:363(M+1) 実施例10の方法に準じて次の化合物(No.401〜No.42
3)を製造する。
実施例11 (トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキシル)メチル=3,5−ジフルオロ−4
−トリフルオロメチルフェニル=エーテル(式(1)に
おいて、RがC3H7、mが1、nが0、A1およびA2が共に
トランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が−CH2O−、Z
2が共有結合、XがCF3、YがFである化合物(No.42
4))の製造 NaH0.17g(7.1mmol)とDMF3mlの混合物に3,5−ジフル
オロ−4−トリフルオロメチルフェノール1.4g(7.1mmo
l)のDMF14ml溶液を室温、20分間で滴下した後、室温で
1時間反応させた。
次いで、該混合物に触媒量のヨウ化カリウムを添加し
た後、トランス,トランス−4′−プロピル−4−ブロ
モメチルビシクロヘキサン2.3g(7.8mmol)のDMF5ml溶
液を室温、5分間で滴下した。滴下終了後、80℃で5時
間反応させた。反応終了後、反応物に水10mlを加え、次
いで酢酸エチル30mlで抽出した。得られた有機層を2N−
HClで3回、2N−NaHCO3で3回、水で3回洗浄した後、
無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去
し、残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出
液:ヘプタン/酢酸エチル)に付し、粗製の(トランス
−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル)メチル=3,5−ジフルオロ−4−トリフル
オロメチルフェニル=エーテル2.6gを得た。このものを
エタノール/酢酸エチル混合溶媒から再結晶し、標題化
合物2.3g(収率77.8%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:419(M+1) 実施例11の方法に準じて次の化合物(No.425〜No.44
8)を製造する。
実施例12 (トランス−4−ブチルシクロヘキシル)メチル=
3′,5′−ジフルオロ−4′−トリフルオロメチルビフ
ェニル−4−イル=エーテル(式(1)において、Rが
C4H9、mが1、nが0、A1が1,4−フェニレン基、A2
トランス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1が共有結合、Z
2が−CH2O−、XがCF3、YがFである化合物(No.44
9))の製造 NaH0.15g(6.2mmol)とDMF3mlの混合物に3′,5′−
ジフルオロ−4′−トリフルオロメチル−4−ヒドロキ
シビフェニル1.7g(6.2mmol)のDMF17ml溶液を室温、20
分間で滴下した後、室温で1時間反応させた。
次いで、該混合物に触媒量のヨウ化カリウムを添加し
た後、トランス−4−ブチル−ブロモメチルシクロヘキ
サン1.6g(6.8mmol)のDMF5ml溶液を室温、5分間で滴
下した。滴下終了後、80℃で5時間反応させた。反応終
了後、反応物に水10mlを加え、次いで酢酸エチル30mlで
抽出した。得られた有機層を2N−HClで3回、2N−NaHCO
3で3回、水で3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム
上で乾燥した。減圧下溶媒を留去し、残査をシリカゲル
カラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン/酢酸エ
チル)に付し、粗製の(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシル)メチル=3′,5′−ジフルオロ−4′−トリフ
ルオロメチルビフェニル−4−イル=エーテル2.4gを得
た。このものをエタノール/酢酸エチル混合溶媒から再
結晶し、標題化合物1.9g(収率73.1%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:427(M+1) 実施例12の方法に準じて次の化合物(No.450〜No.47
2)を製造する。
実施例13 (トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキシル)メチル=3′,5′−ジフルオロ
−4′−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル=エ
ーテル(式(1)において、RがC3H7、mおよびnが共
に1、A1が1,4−フェニレン基、A2およびA3が共にトラ
ンス−1,4−シクロヘキシレン基、Z1およびZ3が共に共
有結合、Z2が−CH2O−、XがCF3、YがFである化合物
(No.473))の製造 NaH0.13g(5.5mmol)とDMF3mlの混合物に3′,5′−
ジフルオロ−4′−トリフルオロメチル−4−ヒドロキ
シビフェニル1.5g(5.5mmol)のDMF15ml溶液を室温、20
分間で滴下した後、室温で1時間反応させた。
次いで、該混合物に触媒量のヨウ化カリウムを添加し
た後、トランス,トランス−4′−プロピル−4−ブロ
モメチルビシクロヘキサン1.8g(6.0mmol)のDMF5ml溶
液を室温、5分間で滴下した。滴下終了後、80℃で5時
間反応させた。反応終了後、反応物に水10mlを加え、次
いで酢酸エチル50mlで抽出した。得られた有機層を2N−
HClで3回、2N−NaHCO3で3回、水で3回洗浄した後、
無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。減圧下溶媒を留去
し、残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出
液:ヘプタン/酢酸エチル)に付し、粗製の(トランス
−4−’トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル)メチル=3′,5′−ジフルオロ−4′−ト
リフルオロメチルビフェニル−4−イル=エーテル2.5g
を得た。このものをエタノール/酢酸エチル混合溶媒か
ら再結晶し、標題化合物1.8g(収率66.7%)を得た。
また、質量スペクトルデータは、よくその構造を支持
した。
質量分析:495(M+1) 実施例13の方法に準じて次の化合物(No.474〜No.49
7)を製造する。
以下、本発明化合物を液晶組成物の成分として用いた
場合の例を示す。各使用例において、NIは透明点(℃)
を、Δεは誘電率異方性値を、Δn屈折率異方性値を、
ηは20℃における粘度(mPa・s)を、V10はしきい値電
圧(V)を示す。
実施例14(使用例1) シアノフェニルシクロヘキサン系液晶化合物からなる
液晶組成物: 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル 24重量%、 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル 36重量%、 4−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル 25重量%、 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′
−シアノビフェニル 15重量%、 は以下の物性を有する。
NI:72.4、Δε:11.0、Δn:0.137、η:26.9、セル厚9
μmにおけるV10:1.78。
この組成物85重量%にNo.205の化合物を15重量%混合
してネマチック液晶組成物を得た。この液晶組成物の物
性値は次の通りであった。
NI:75.1、Δε:17.7、Δn:0.138、η:38.7、セル厚8.
8μmにおけるV10:1.29。
この組成物を−20℃のフリーザー中に放置したが、60
日を越えても結晶の析出はみられなかった。
実施例15(使用例2) No.205の化合物に替えてNo.277の化合物を用いる以外
は実施例14と同様にしてネマチック液晶組成物を得た。
この組成物の物性は次の通りであった。
NI:75.4、Δε:16.8、Δn:0.139、η:37.4、セル厚8.
8μmにおけるV10:1.40。
この組成物を−20℃のフリーザー中に放置したが、60
日を越えても結晶の析出はみられなかった。
実施例16(使用例3) 組成例39に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:94.3、Δε:8.2、Δn:0.164、η:16.0、セル厚8.8
μmにおけるV10:1.91。
実施例17(使用例4) 組成例40に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:82.3、Δε:12.1、Δn:0.151、η:23.5、セル厚8.
9μmにおけるV10:1.49。
実施例18(使用例5) 組成例41に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:71.3、Δε:25.1、Δn:0.160、η:25.1、セル厚8.
8μmにおけるV10:0.85。
実施例19(使用例6) 組成例42に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:100.7、Δε:4.4、Δn:0.216、η:34.0、セル厚9.
0μmにおけるV10:2.39。
実施例20(使用例7) 組成例43に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:76.2、Δε:13.6、Δn:0.125、η:42.6、セル厚8.
9μmにおけるV10:1.33。
実施例21(使用例8) 組成例44に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:84.1、Δε:18.1、Δn:0.137、η:36.8、セル厚8.
9μmにおけるV10:1.20。
実施例22(使用例9) 組成例45に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:74.5、Δε:10.9、Δn:0.132、η:22.7、セル厚8.
8μmにおけるV10:1.36。
実施例23(使用例10) 組成例46に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:82.0、Δε:6.4、Δn:0.094、η:25.2、セル厚8.8
μmにおけるV10:1.90。
実施例24(使用例11) 組成例47に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:84.9、Δε:7.1、Δn:0.135、η:27.7、セル厚8.9
μmにおけるV10:1.69。
実施例25(使用例12) 組成例48に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:100.3、Δε:4.1、Δn:0.091、η:28.0、セル厚8.
8μmにおけるV10:2.31。
実施例26(使用例13) 組成例49に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:92.0、Δε:5.4、Δn:0.093、η:21.8、セル厚9.0
μmにおけるV10:2.32。
実施例27(使用例14) 組成例50に示すネマチック液晶組成物の物性値は次の
通りであった。
NI:101.6、Δε:10.5、Δn:0.098、η:39.2、セル厚
8.9μmにおけるV10:1.53。
産業上の利用可能性 以上説明した通り、本発明の化合物はいずれも大きな
誘電率異方性値を有するうえ、特にしきい値電圧の温度
による変化が小さく、低温下で他の液晶材料への溶解性
が改善されることが知られる。
従って、本発明の化合物を液晶組成物の成分とした場
合、他の液晶材料との溶解性に優れているという特徴に
加え、分子構成要素の六員環、置換基および/または結
合基を適当に選択することにより、所望の物性を有する
新たな液晶組成物を提供することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 69/773 C07C 69/773 255/55 255/55 C09K 19/20 C09K 19/20 19/30 19/30 19/42 19/42 19/44 19/44 19/46 19/46 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 (72)発明者 中川 悦男 千葉県市原市五井8890番地 (56)参考文献 特開 平7−306417(JP,A) 特開 平2−229139(JP,A) 特開 平4−300861(JP,A) 特表 平3−503637(JP,A) 英国公開2232156(GB,A) Mol.Cryst.Liq.Cry st.,Vol.172(1989)P.165− P.189 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 43/18 - 43/196 C07C 43/20 - 43/225 C07C 69/74 - 69/757 C07C 69/76 - 69/92 C07D 213/79,213/55,213/30 C07D 239/28 C07D 31/06 C09K 19/08 - 19/34 C09K 19/42 - 19/46 G02F 1/13 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) (式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基
    または炭素数2〜10のアルケニル基を示し(アルケニル
    基中の任意のメチレン基(−CH2−)は、酸素原子(−
    O−)によって置換されていてもよいが、2つ以上のメ
    チレン基が連続して酸素原子に置換されることはな
    い。)、mおよびnは相互に独立して0または1を示
    し、A1、A2およびA3は相互に独立してトランス−1,4−
    シクロヘキシレン基、環上の1つ以上の水素原子がFで
    置換されていてもよい1,4−フェニレン基、ピリミジン
    −2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基または1,3
    −ジオキサン−2,5−ジイル基を示し、Z1、Z2およびZ3
    は相互に独立して−COO−、−OCO−、−(CH2−、
    −CH2O−、OCH2−または共有結合を示すが、Z1、Z2およ
    びZ3のうち少なくとも1つはエステル結合、−CH2O−ま
    たは−OCH2−を示す。XはCF3、CF2H、CFH2、OCF3、OCF
    2HまたはCNを示し、YはHまたはFを示す。ただしX=
    CNの場合は、nが0、A2はトランス−1,4−シクロヘキ
    シレン基、A1は環上の1つ以上の水素原子がFで置換さ
    れた1,4−フェニレン基、Z2は共有結合、Z1はエステル
    結合、YはFを示す。)で示され、4−トリフルオロメ
    トキシ−3,5−ジフルオロフェニル−トランス−4−ペ
    ンチルシクロヘキシルカルボキシレートを除く液晶性化
    合物。
  2. 【請求項2】mおよびnが0である請求項1に記載の液
    晶性化合物。
  3. 【請求項3】mが1、nが0である請求項1に記載の液
    晶性化合物。
  4. 【請求項4】mおよびnが共に1である請求項1に記載
    の液晶性化合物。
  5. 【請求項5】A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置換
    されていてもよい1,4−フェニレン基である請求項2に
    記載の液晶性化合物。
  6. 【請求項6】A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン基
    である請求項2に記載の液晶性化合物。
  7. 【請求項7】A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン基
    である請求項3に記載の液晶性化合物。
  8. 【請求項8】A2およびA3が共にトランス−1,4−シクロ
    ヘキシレン基、Z3が共有結合である請求項4に記載の液
    晶性化合物。
  9. 【請求項9】A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置換
    されていてもよい1,4−フェニレン基、Z2が共有結合で
    ある請求項7に記載の液晶性化合物。
  10. 【請求項10】A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン
    基、Z2が共有結合である請求項7に記載の液晶性化合
    物。
  11. 【請求項11】A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置
    換されていてもよい1,4−フェニレン基、Z1がエステル
    結合、Z2が−(CH2−または共有結合、XがCN、Y
    がFである請求項7に記載の液晶性化合物。
  12. 【請求項12】A1が環上の1つ以上の水素原子がFで置
    換されていてもよい1,4−フェニレン基、Z2が共有結合
    である請求項8に記載の液晶性化合物。
  13. 【請求項13】A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン
    基または環上の1つ以上の水素原子がFで置換されてい
    てもよい1,4−フェニレン基、Z1が共有結合である請求
    項8に記載の液晶性化合物。
  14. 【請求項14】請求項1〜13のいずれかに記載の液晶性
    化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液
    晶組成物。
  15. 【請求項15】第一成分として、請求項1〜13のいずれ
    かに記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第
    二成分として、一般式(2)、(3)および(4) (式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、X1
    F、Cl、OCF3、OCF2H、CF3、CF2HまたはCFH2を示し、
    L1、L2、L3およびL4は相互に独立してHまたはFを示
    し、Z4およびZ5は相互に独立して−(CH2−、−CH
    =CH−または共有結合を示し、aは1または2を示
    す。)からなる群から選択される化合物を少なくとも1
    種類含有することを特徴とする液晶組成物。
  16. 【請求項16】第一成分として、請求項1〜13のいずれ
    かに記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第
    二成分として、一般式(5)、(6)、(7)、(8)
    および(9) (式中、R2はF、炭素数1〜10のアルキル基または炭素
    数2〜10のアルケニル基を示す。該アルキル基またはア
    ルケニル基中の任意のメチレン基(−CH2−)は酸素原
    子(−O−)によって置換されていてもよいが、2つ以
    上のメチレン基が連続して酸素原子に置換されることは
    ない。環Aはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、1,4
    −フェニレン基または1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基
    を示し、環Bはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、
    1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5−ジイル基を
    示し、環Cはトランス−1,4−シクロヘキシレン基また
    は1,4−フェニレン基を示し、Z6は−(CH2−、−CO
    O−または共有結合を示し、L5およびL6は相互に独立し
    てHまたはFを示し、bおよびcは相互に独立して0ま
    たは1を示す。) (式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示し、L7はH
    またはFを示し、dは0または1を示す。) (式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基を示し、環Dお
    よび環Eは相互に独立してトランス−1,4−シクロヘキ
    シレン基または1,4−フェニレン基を示し、Z7およびZ8
    は相互に独立して−COO−または共有結合を示し、Z9
    −COO−または−C≡C−を示し、L8およびL9は相互に
    独立してHまたはFを示し、X2はF、OCF3、OCF2H、C
    F3、CF2HまたはCFH2を示すが、X2がOCF3、OCF2H、CF3
    CF2HまたはCFH2を示す場合はL8およびL9は共にHを示
    す。e、fおよびgは相互に独立して0または1を示
    す。) (式中、R5およびR6は相互に独立して炭素数1〜10のア
    ルキル基または炭素数2〜10のアルケニル基を示す。い
    ずれにおいてもそのうちの任意のメチレン基(−CH
    2−)は酸素原子(−O−)によって置換されていても
    よいが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に置
    換されることはない。環Gはトランス−1,4−シクロヘ
    キシレン基、1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5
    −ジイル基を示し、環Hはトランス−1,4−シクロヘキ
    シレン基または1,4−フェニレン基を示し、Z10は−C≡
    C−、−COO−、−(CH2−、−CH=CH−C≡C−ま
    たは共有結合を示し、Z11は−COO−または共有結合を示
    す。) (式中、R7およびR8は相互に独立して炭素数1〜10のア
    ルキル基または炭素数2〜10のアルケニル基を示す。い
    ずれにおいてもそのうちの任意のメチレン基(−CH
    2−)は酸素原子(−O−)によって置換されていても
    よいが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に置
    換されることはない。環Iはトランス−1,4−シクロヘ
    キシレン基、1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5
    −ジイル基を示し、環Jはトランス−1,4−シクロヘキ
    シレン基、環上の1つ以上の水素原子がFで置換されて
    いてもよい1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5−
    ジイル基を示し、環Kはトランス−1,4−シクロヘキシ
    レン基または1,4−フェニレン基を示し、Z12およびZ14
    は相互に独立して−COO−、−(CH2−または共有結
    合を示し、Z13は−CH=CH−、−C≡C−、−COO−また
    は共有結合を示し、hは0または1を示す。)からなる
    群から選択される化合物を少なくとも1種類含有するこ
    とを特徴とする液晶組成物。
  17. 【請求項17】第一成分として、請求項1〜13のいずれ
    かに記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第
    二成分の一部分として、一般式(2)、(3)および
    (4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1
    種類含有し、第二成分の他の部分として、一般式
    (5)、(6)、(7)、(8)および(9)からなる
    群から選択される化合物を少なくとも1種類含有するこ
    とを特徴とする液晶組成物。
  18. 【請求項18】請求項14〜17のいずれかに記載の液晶組
    成物を用いて構成した液晶表示素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Mol.Cryst.Liq.Cryst.,Vol.172(1989)P.165−P.189

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013129825A (ja) * 2011-11-23 2013-07-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶組成物及び液晶表示装置

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